進網(wǎng)高壓電工證考試復習資料

1、第2章 電力系統(tǒng)基本知識電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、輸配電線路、變配電所、用電單位組成的整體。第1節(jié) 電力系統(tǒng)概述1. 火力發(fā)電廠既發(fā)電又供熱稱為熱電廠。2. 發(fā)出的電必須建設升壓變電所、高壓、超高壓輸電線路，將電能從發(fā)電廠遠距離輸送到負荷中心。很高電壓的電能不能直接使用，又必須建設降壓變電所，配電線路，將降低到用電設備使用電壓的電能送到用電設備，才能使用。3. 電力系統(tǒng)：這種由各級電壓的電力線路將各種發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來的一個發(fā)電、輸電、配電、用電的整體叫電力系統(tǒng)。4. 大型電力系統(tǒng)有一下優(yōu)點：提高供電可靠性；減少系統(tǒng)備用容量；減少系統(tǒng)的峰谷差；提高供電質(zhì)量；有效利用水利等一次資源的作用

2、。5. 大型電力系統(tǒng)提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。6. 提高電能質(zhì)量：大型電力系統(tǒng)具有強大的調(diào)頻和調(diào)壓的能力，以及較大的抵御諧波的能力。7. 電力網(wǎng)或電網(wǎng)：電力系統(tǒng)中的各級電壓線路及其聯(lián)系的各級變、配電所組成的部分。8. 電網(wǎng)按其在電力系統(tǒng)中的作用不同，分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。輸電網(wǎng)分為交流高壓輸電網(wǎng)220kV，交流超高壓輸電網(wǎng)330/500/750kV，交流特高壓輸電網(wǎng)10000kV以上。高壓直流輸電+500-500kV，直流特高壓+800-800kV。9. 近年來我國廣泛采用20kV中壓配電系統(tǒng)，有如下優(yōu)點：提高了中壓配電系統(tǒng)的容量（原線路不變，較10kV升壓后配電容量提高一倍）；降低線路上的電壓損

3、耗（電壓損失25%）；增大了中壓配電網(wǎng)的供電半徑（增加一倍）；降低線損（功率降低至原來的25%）。10. 電力生產(chǎn)的特點：同時性、集中性、適用性、先行性。第2節(jié) 用電負荷1. 用電負荷是用戶在某一時刻對電力系統(tǒng)所需求的功率。2. 一類負荷：中斷供電造成人員傷亡；經(jīng)濟造成重大損失。P463. 二類負荷：經(jīng)濟造成較大損失。4. 一類負荷由兩個獨立電源供電，還有應急電源。應急電源：發(fā)電機組、專用饋電線路、蓄電池組。允許中斷供電15小時以上選用發(fā)電機組；自動裝置投入時間滿足中斷供電時間選用饋電線路；中斷供電毫秒級的選用蓄電池。5. 二類負荷供電系統(tǒng)可采用雙回路供電。第3節(jié) 變、配電所1. 變配電所是電

4、力網(wǎng)的連接點，是交換電壓、交換功率和匯集、分配電能的設施。主要由：主變壓器、配電裝置及測量、控制系統(tǒng)構(gòu)成。2. 變配電所主要類型：樞紐變電所、區(qū)域變電所、地區(qū)變電所、用戶變電所、地下變電所、無人值班變電所。3. 一次電路或電氣主接線：變配電所中用來承擔輸送和分配電能任務的電路。一次電路中所有電氣設備成為一次設備。4. 常用一次設備：主變壓器、高壓斷路器、隔離開關、高壓互感器、電壓互感器、電流互感器、熔斷器、負荷開關。5. 主變壓器：降壓、升壓。6. 高壓斷路器：是變壓器和高壓線路的開關電器，具有斷合正常負荷電流和切斷短路電流，具有完善的滅弧裝置。7. 隔離開關：主要用作隔離電源的電器，沒有滅弧

5、裝置，不能帶負荷拉合。更不能切斷短路電流。8. 電壓互感器：將系統(tǒng)的高壓轉(zhuǎn)為低壓，供測量、保護、監(jiān)控用。9. 電流互感器：將高壓系統(tǒng)中的電流或低壓系統(tǒng)中的大電流轉(zhuǎn)變?yōu)闃藴实男‰娏?，供測量、保護、監(jiān)控用。10. 熔斷器：線路發(fā)生嚴重過負荷或短路時，熔斷器能夠自動切除故障線路。11. 負荷開關：用來接通和分斷小容量的配電線路和負荷，只有簡單的滅弧裝置。常與高壓熔斷器配合使用，發(fā)生短路故障時高壓熔斷器切合短路電流。12. 橋接線分內(nèi)橋接線和外橋接線，內(nèi)橋接線斷路器在變壓器高壓側(cè)，外橋接線斷路器在變壓器線路側(cè)。P5113. 有用戶用電區(qū)變電所的發(fā)哦壓測可不裝開關設備，或只裝簡單的隔離開關、熔斷器或跌落

6、式熔斷器。第4節(jié) 電能質(zhì)量供電質(zhì)量指電能質(zhì)量和供電可靠性。電能質(zhì)量包括電壓、頻率和波形的質(zhì)量。1、 電壓1. 電壓質(zhì)量：電壓允許偏差、電壓允許波動、閃變。2. 供電電壓允許偏差：實際值和額定值之差與額定值之比的百分數(shù)。3. 電壓比額定值低10%，光通量降低30%；額定值高10%，燈泡壽命縮減一半。異步電動機的轉(zhuǎn)矩與端電壓的平方成正比，若電壓下降過多，電動機可能停轉(zhuǎn)或不能啟動。4. 電壓允許偏差規(guī)定如下：35kV及以上供電電壓，電壓正、負偏差絕對值之和不超過額定電壓10%；10kV及以下三相供電，電壓允許偏差為額定電壓的±7%；低壓照明用戶+7%-10%。5. 電壓允許波動 一般由沖擊

7、性負荷引起的 電壓變化速率大于1%，稱為電壓急劇變化。6. 電壓波動程度：電壓最大值和最小值之差與額定電壓之比的百分數(shù)。7. 電壓閃變：周期性電壓急劇波動引起燈光閃爍，光通量急劇波動，而造成人眼視覺不舒服的現(xiàn)象。8. 用戶供配電系統(tǒng)常用電壓調(diào)整措施：正確選擇變壓器的變比和分接頭；降低系統(tǒng)阻抗；使三相負荷平衡；采取補償無功功率措施（在線路母線或用電設備附近裝并聯(lián)電容）。9. 電網(wǎng)電壓偏低可能有兩方面原因：系統(tǒng)中過多的無功功率；供電距離長，線路導線截面太小，變壓級數(shù)太多。2、 頻率1. 頻率:發(fā)電機發(fā)出的正弦交流電每秒鐘交變的次數(shù)。2. 供電頻率偏差：實際頻率與額定頻率之差與額定頻率之比的百分數(shù)。

8、3. 供電頻率的允許偏差：3000MW以上的為±0.2HZ；3000MW以下的±0.5HZ；供電系統(tǒng)非正常運行運行偏差為±1HZ。4. 并聯(lián)運行的同一電力系統(tǒng)中，不論裝機容量大小，任一瞬間的頻率都是一致的。5. 為了保證頻率偏差不超過規(guī)定值，必須維持電力系統(tǒng)的有功功率平衡。3、 波形電網(wǎng)諧波主要在于電力系統(tǒng)中存在各種非線性元件。主要有大型晶閘管變流設備和感應電弧爐。P58第5節(jié) 電力系統(tǒng)短路概述短路：電力系統(tǒng)中相與相之間或相與地之間通過金屬導體、電弧或其他較小阻抗鏈接而形成的非正常狀態(tài)。1、 短路類型三相系統(tǒng)中短路：三相短路、兩項短路、單相接地短路和兩相接地短路等

9、基本類型。除三相短路，三相回路依舊對稱，因而又稱對稱短路，其余三類屬不對稱短路。中性點接地的系統(tǒng)中，單相接地最多，占故障的90%。2、 短路危害短路后約半個周波（0.01s）時將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時值，稱為沖擊電流。短路電流由電源流到短路點。危害：P613、 限制短路電流方法選擇合適的接線方式；采用分裂繞組變壓器和分段電抗器；采用線路電抗器；采用微機保護和綜合自動化裝置。第6節(jié) 電力系統(tǒng)接地概述1. 電氣接地一般分為：工作接地和保護接地。2. 工作接地：為了保證電氣設備在系統(tǒng)正常運行能正常工作而進行的接地。3. 保護接地：為了保護人身安全和設備安全，將電氣設備在正常運行中不帶電的金屬部分可靠

10、接地。4. 中性點接地屬于工作接地。5. 工作接地分為直接接地和非直接接地兩類。工作接地電阻不應超過4。1、 中性點直接接地系統(tǒng)（高壓系統(tǒng)110kV以上）主要為了降低線路的絕緣水平。在低壓配電系統(tǒng)中廣泛采用TN和TT系統(tǒng)，均為中性點直接接地運行，目的是保障人身設備安全。2、 中性點不接地系統(tǒng)（中壓系統(tǒng)10kV、6kV）主要為了提高供電可靠性。當發(fā)生單相接地，線電壓不發(fā)生改變，單相接地電流為系統(tǒng)正常運行每相對地電容電流的3倍。可以運行2小時3、 中性點經(jīng)消弧線圈接地（35kV）主要為了減小接地電流。1.310kV系統(tǒng)接地電流大于30A、35kV及以上系統(tǒng)接地電流大于10A，中性點需采用經(jīng)消弧線圈

11、接地。2. 消弧線圈就是一個鐵芯線圈，阻值很小，電抗很大。全補償、過補償、欠補償。P654、 中性點經(jīng)電阻（低電阻、高電阻）接地系統(tǒng)低電阻接地主要特點：在電網(wǎng)發(fā)生單相接地時，能獲得較大的阻性電流，直接跳開線路開關，迅速切除單相接地故障，過電壓水平低，諧振過電壓發(fā)展不起來，電網(wǎng)可采用絕緣水平較低的電氣設備。高電阻接地主要特點：能較好地限制單相接地故障電流，抑制弧光接地和諧振過電壓，單相接地故障后不立即跳閘，不加重電氣設備的絕緣負擔。第三章 電力變壓器電力變壓器是一種靜止的設備，它利用電磁感應原理將一種電壓等級的交流電變成同頻率的另一種電壓等級的交流電。按用途可以分為電力變壓器、特種變壓器、儀用變

12、壓器（電壓互感器和電流互感器），油浸式和干式。第1節(jié) 電力變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理1、 結(jié)構(gòu)1. 變壓器鐵芯是磁路部分，由鐵芯柱和鐵軛兩部分組成。繞組套裝在鐵芯柱上，鐵軛用來使整個磁路閉合。鐵芯分為心式和殼式。2. 心式是鐵軛靠著繞組頂面和底面，不包圍側(cè)面；殼式圍繞繞組側(cè)面。我國常用心式鐵芯，如卷鐵芯結(jié)構(gòu)。特種變壓器才用殼式。3. 鐵芯材料用硅鋼片疊制而成。硅鋼片有冷軋和熱軋兩種。冷軋有較高的導磁系數(shù)和較小的單位損耗，優(yōu)于熱軋。冷軋鋼片的厚度：0.35/0.3/0.27mm。4. 渦流或渦電流：金屬塊處在變化的磁場中或相對磁場運動時。金屬塊內(nèi)部產(chǎn)生感應電流，金屬塊中形成一圈圈的閉合電流線，類似流

13、體中的渦流。鐵芯硅鋼片厚則渦流損耗大。5. 繞組是變壓器的電路部分，一般用絕緣紙包的銅線繞制而成。6. 根據(jù)高低壓繞組排列方式的不同，繞組分為同心式和交疊式。7. 同心式繞組：為了便于繞組和鐵芯絕緣，通常將低壓繞組靠近鐵芯柱。8. 交疊式繞組：低電壓大電流的變壓器，為了減小絕緣距離，通常將低壓靠近鐵軛。9. 絕緣：主要絕緣材料有變壓器油、絕緣紙板、電纜紙、皺紋紙。10. 無勵磁調(diào)壓：變壓器二次側(cè)不帶負載，一次側(cè)與電網(wǎng)斷開的調(diào)壓。一般調(diào)壓范圍為±5%11. 有載調(diào)壓：二次側(cè)帶負載，一次側(cè)與電網(wǎng)斷開的調(diào)壓。12. 變壓器油箱分為吊器身式油箱和吊箱殼式油箱。13. 吊器身式油箱用于6300

14、kV以下變壓器，箱沿設在頂部，箱蓋是平的，重量輕，檢修時易將器身吊起。14. 吊箱殼式油箱用于8000kV以上變壓器，箱沿設在下部，上節(jié)箱身做出鐘罩形，又稱鐘罩式油箱。檢修時無需吊起器身，只將上節(jié)箱身吊起即可。15. 冷卻裝置：小容量變壓器：熱量自然散去，無需附加冷卻裝置；容量稍大些：在油箱外壁上焊接散熱管；容量更大的：安裝冷卻風扇；容量50000kVA以上：采用強迫油循環(huán)水冷卻或強迫油循環(huán)風冷卻。16. 儲油柜在變壓器上方，通過氣體繼電器與油箱相通。作用是保障油箱內(nèi)總是充滿油和減小油面和空氣的接觸。1/43/4。箭頭指向儲油柜。17. 安全氣道裝的是防爆閥。18. 吸濕器是使儲油柜內(nèi)上部的空

15、氣保持干燥和避免工業(yè)粉塵污染，油枕通過吸濕器與空氣相連。內(nèi)裝有氯化鈣或氯化鈷浸漬過的硅膠，遇潮由藍色變白色、粉紅色。19. 氣體（瓦斯）繼電器位于儲油柜和箱蓋之間，變壓器發(fā)生故障產(chǎn)生氣體，接通信號或跳閘回路，進行報警。20. 高低壓絕緣套管：變壓器內(nèi)部的高低壓引線是經(jīng)絕緣套管引到油箱外部的，起著固定引線和對地絕緣的作用。套管由帶電部分和絕緣部分組成。帶電部分：導電桿、導電管、電纜、銅排。絕緣部分：分外絕緣和內(nèi)絕緣，外絕緣為瓷管，內(nèi)絕緣為變壓器油、附加絕緣、電容性絕緣。3、 電力變壓器的型號和技術參數(shù)1. 常考符號：TH濕熱，TA干熱，Z有載調(diào)壓，L鋁線，P強迫循環(huán)，J油浸式，G干冷空氣，C干式

16、澆注絕緣，F(xiàn)油浸風冷，S油浸水冷。2. 變壓器一般為單相或三相。特大型變壓器制成單相后，組成三相變壓器組，以滿足運輸要求。3. 變壓器額定電流為線電流，額定電壓就是其線電壓，分兩種情況，一是與發(fā)電機相連一次額定電壓與發(fā)電機額定電壓相同，高于同級電網(wǎng)額定電壓的5%；二是不與發(fā)電機相連，可視作線路用電設備，一次額定電壓與線路額定電壓相同。4. 二次額定電壓：一線路較長，二次額定電壓比相連線路額定電壓高10%，二是線路不長，高5%。5. 變壓器產(chǎn)品系列是以高壓的電壓等級區(qū)分的。6. 額定容量：變壓器銘牌規(guī)定的額定狀態(tài)下，變壓器二次側(cè)的輸出能力。7. 變壓器額定容量是每相容量之和，有別于繞組額定容量。

17、雙繞組變壓器的額定容量為繞組的額定容量；多繞組變壓器的額定容量為最大的繞組額定容量；變壓器容量由冷卻方式變更時，額定容量指最大的容量。8. 配電變壓器采用Dyn11連接較Yyn0有一下優(yōu)點：有利于抑制高次諧波；有利于單相接地短路故障的保護和切除；有利于單相不平衡負荷的使用。絕緣強度高，到成本也高。規(guī)定：低壓TN/TT系統(tǒng)，選用Dyn11連接的變壓器；Dyn11中性線電流不應該超過低壓側(cè)額定電流的40%；Yyn0為25%。9. 調(diào)壓范圍：采用改變變壓器匝數(shù)比的辦法實現(xiàn)調(diào)壓。分為無勵磁調(diào)壓和有載調(diào)壓。10. 無勵磁調(diào)壓：一次側(cè)斷開，二次側(cè)不帶負載。11. 有載調(diào)壓：一次側(cè)斷開，二次側(cè)帶負載的調(diào)壓。

18、12. 空載電流：變壓器二次繞組開路，一次繞組施加額定頻率的額定電壓時，一次繞組中所流過的電流。變壓器空載合閘時有較大的沖擊電流。13. 阻抗電壓：二次側(cè)短路，一次側(cè)施加的電壓使電流達到額定值，此時施加的電壓稱為阻抗電壓。14. 電壓調(diào)整率：在給定負載功率因數(shù)下（一般取0.8），二次空載電壓（就是額定電壓）與二次負載電壓之差與二次額定電壓的比。是說明變壓器二次電壓變化程度大小，是衡量變壓器供電質(zhì)量的數(shù)據(jù)。15. 效率：輸出的有功功率與輸入的有功功率之比的百分數(shù)。中小型變壓器效率在90%以上，大型變壓器在95%以上。16. 損耗，變壓器的損耗包括鐵損和銅損，鐵損是鐵芯損耗，使固有損耗，在額定電壓

19、下是恒定量，隨運行電壓成正比；銅損是線圈電阻損耗，與電流大小的平方成正比，是變量。當鐵損和銅損相等時，變壓器處于最佳經(jīng)濟運行狀態(tài)。第2節(jié) 電力變壓器運行1、 變壓器允許運行方式1. 變壓器油上層油溫為允許溫度。主要取決于絕緣材料。我國變壓器大部分采用A級絕緣材料。2. 對于A級絕緣材料：上層油溫最高溫度105°；防止油質(zhì)劣化95°；不致過速氧化85°；強迫油循環(huán)的水冷風冷變壓器75°。3. 溫升：變壓器的溫度與周圍環(huán)境溫度的差稱溫升。當變壓器的溫度達到穩(wěn)定時的溫升稱為穩(wěn)定溫升，其大小與周圍環(huán)境無關，取決于變壓器損耗與散熱能力。變壓器負載一定時，周圍環(huán)境溫

20、度不定，變壓器時間溫度就不同。4. 油浸式變壓器繞組溫升限值：65°；頂層油溫升限值55°。5. 變壓器過負載能力：在不損害變壓器絕緣和降低變壓器使用壽命的前提下，變壓器在較短時間內(nèi)所能輸出的最大容量，稱為變壓器過負載能力。6. 變壓器的電源電壓一般不得超過額定值的±5%，只要不超過此值，變壓器都可在額定負載下運行。2、 變壓器并列運行并列運行就是將變壓器一次側(cè)和二次側(cè)繞組分別接于公共的母線上。1. 并列運行目的：提高供電可靠性；提高經(jīng)濟性；減小總的備用容量，可隨機增加新的變壓器。2. 并列運行滿足條件：變壓器接線組別相同；一二次電壓相等，電壓變比相同；阻抗電壓相

21、等；容量比不超過3:1。3、 變壓器油的運行定期或不定期取油樣做氣象色譜分析。補油時注意：10kV以下可補入不同牌號的油，作混油耐壓試驗；35kV以上補入同牌號油，作油耐壓試驗；補油后檢查氣體繼電器，及時放出氣體。若24h后無問題，可重新將氣體繼電器接入跳閘回路。4、 變壓器運行巡視檢查P871. 容量在630kVA及以上的，且無人值班，每周巡視檢查一次；2. 在630kVA以下的，可適當延長巡視周期，但變壓器每次合閘前及拉閘后都應檢查一次；3. 有人值班的變配電所，每班都應檢查；4. 對于強迫油循環(huán)水冷和風冷變壓器，不論有無人員值班，都應每小時巡視一次；5. 急劇負載變化或變壓器發(fā)生短路故障

22、后，都應增加特殊巡視。第三節(jié) 其他變壓器一、干式變壓器1.干式變壓器可分為固體絕緣包封繞組和不包封繞組。2.環(huán)氧樹脂具有耐燃、防火、耐潮、耐污穢、機械強度高等優(yōu)點。缺點是不能超載3.環(huán)氧樹脂干式變壓器：用環(huán)氧樹脂澆注和纏繞作包封的干式變壓器。4.氣體絕緣變壓器利用SF6氣體作為變壓器的絕緣介質(zhì)和冷卻介質(zhì)。具有防火、防潮、無燃燒危險、絕緣性能好、重量輕、防潮性能好、對環(huán)境無任何限值、運行可靠性高、維修簡單等優(yōu)點。缺點是過載能力差。5.氣體絕緣變壓器采用片式散熱器進行自然風冷卻。測量溫度方式為熱電偶式測溫裝置，同時裝有密度繼電器和真空壓力表。箱殼上裝充放氣閥門。6.H級絕緣干式變壓器，用作絕緣的紙

23、（220°）具有非常穩(wěn)定的化學性質(zhì)屬C級絕緣材料。二、非晶合金鐵芯變壓器采用高導磁率的軟磁材料。B-H磁化曲線很狹窄。與同電壓等級、同容量硅鋼合金鐵芯變壓器相比，空載損耗要低70%80%?？蛰d電流下降80%左右。3、 低損耗油浸變壓器 P904、 卷鐵芯變壓器空載電流僅為疊裝式的20%30%，適用于630kVA及以下的變壓器。目前國內(nèi)生產(chǎn)的10kVA、630kVA及以下卷鐵芯變壓器，其空載損耗比S9系列變壓器下降30%，空載電流下降20%?；灸軡M足城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造中對小型變壓器的需求。5、 單相配電變壓器1. 優(yōu)點：縮短供電半徑，改善電壓質(zhì)量；降低低壓損耗；低壓線路投資大大降低；對供

24、電質(zhì)量如電壓降、高次諧波都有明顯改善。2. 單相變壓器多為柱上式，少維護的密封式，空載損耗和負載損耗都小。3. 容量遠遠低于三相變壓器。第4節(jié) 互感器互感器分為電壓互感器和電流互感器，是供電系統(tǒng)中測量、保護、監(jiān)控用的重要設備。電壓互感器是將高電壓改變?yōu)闃藴实牡碗妷海浑娏骰ジ衅魇菍⒏邏合到y(tǒng)中的電流或低壓系統(tǒng)中的大電流改變?yōu)榈蛪旱臉藴市‰娏鳌?、 互感器的作用與繼電器配合，對系統(tǒng)和電氣設備進行過電壓、過電流和單相接地保護。將電壓和電流變換成統(tǒng)一的標準值，以利于儀表和繼電器的標準化。3、 電壓互感器1. 類似于一臺降壓變壓器，空載運行的變壓器，二次側(cè)不能短路。2. 三繞組電壓互感器的第三繞組主要供給

25、監(jiān)視電網(wǎng)絕緣和接地保護裝置。3. 電壓互感器容量是指二次側(cè)允許接入的負載功率，分為額定容量和最大容量。4. 電壓互感器的準確度等級是指規(guī)定的一次電壓和二次負荷變化范圍，功率因數(shù)為額定值時，誤差的最大限值。常用的有0.2、0.5、1、3、3p、4p級。0.2用于一般電能表計量電能；0.5用于測量儀表；其他一般用于保護。5. 二次回路只允許有一個接地點。6. 電壓互感器停用時應先將二次側(cè)熔絲去下，再拉開一次側(cè)隔離開關。7. 巡視和更換 P974、 電流互感器1. 相當于一臺短路的變壓器。2. 二次額定電流一般為5A。3. 容量即允許接入的二次負載容量。4. 電流互感器分為測量用和保護用電流互感器。

26、5. 準確度：準確度等級實際是相對誤差標準。標準儀表0.2、0.1、0.05、0.02、0.01級；測量一般0.5、3.0級。保護一般用B級、D級、5PX、10PX級。5P20是指額定電流20倍時其綜合誤差為5%。6. 電流互感器二次側(cè)不能開路，所以二次回路不能裝設熔斷器和隔離開關。二次繞組鐵芯和外殼都必須可靠接地，只能有一個接地點。7. 巡視和更換 P100 第4章 高壓電器及成套配電裝置第5章 高壓電力線路第六章 電力系統(tǒng)過電壓第7章 繼電保護自動裝置及二次回路 電力系統(tǒng)在運行中，各電氣設備都有可能出現(xiàn)故障和不正常運行狀態(tài)。不正常運行狀態(tài)：過負荷、過電壓、頻率降低、系統(tǒng)震蕩。故障包括各主要

27、線路的短路和斷線：三項短路、兩項短路、單項接地短路、兩項接地短路、電動機變壓器的匝間短路、單項斷線、兩項斷線等。故障或不正常運行狀態(tài)不及時處理，就會引起事故。事故：對用戶少送電或停止送電，電能質(zhì)量降低到不能允許的程度。第1節(jié) 繼電保護任務和基本要求1、 繼電保護任務繼電保護裝置是反映電力系統(tǒng)中各電氣設備故障和不正常運行狀態(tài)的自動裝置。任務：1. 當發(fā)生故障時，保護裝置能夠自動迅速有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使非故障元件迅速恢復正常運行。2. 當出現(xiàn)不正常運行時，保護裝置能夠自動發(fā)出報警信號，運行人員可迅速處理。在無人值班的變電所，保護裝置用于減負荷或跳閘，避免事故發(fā)生。2、 繼電保護的

28、基本要求為了能迅速切除故障，使電力系統(tǒng)迅速恢復正常運行，要求繼電保護有足夠的可靠性、選擇性、速動性、靈敏性。1. 可靠性：發(fā)生屬于它該動作的故障，它能可靠動作，即不發(fā)生拒動作；而在不該動作時，它能可靠不動作，即不發(fā)生錯誤動作。2. 選擇性：發(fā)生故障時，保護裝置僅將故障元件切除，非故障元件仍能繼續(xù)運行，以盡量縮小停電范圍?？梢酝ㄟ^整定動作值和上下級保護的動作時限來實現(xiàn)，一般上下級保護時限差取0.3s0.7s。3. 速動性：指保護切除故障的性能。故障切除時間包括繼電保護動作時間和斷路器跳閘時間。一般速斷保護動作時間：0.06s0.12s，最快可達0.010.04s一般斷路器動作時間：0.06s0.

29、15s，最快可達0.02s0.06s4. 靈敏性：對保護范圍內(nèi)故障的反映能力，要求保護裝置在保護范圍內(nèi)，不論短路點的位置、短路類型、運行方式，對故障都能靈敏反映。3、 繼電保護裝置分類1. 按保護的對象分類：電力線路保護、發(fā)電機保護、變壓器保護、電容器保護、電抗器保護、電動機保護、母線保護。2.按保護原理分類：電流保護、電壓保護、距離保護、差動保護、方向保護、零序保護。3. 按反映的類型分類：相間短路保護、接地故障保護、匝間短路保護、斷線保護、失步保護、失磁保護及過勵磁保護。4. 按保護所起的作用分類：主保護、后備保護、輔助保護。A. 主保護是指滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設備安全要求，能以最快的速度有選擇

30、的切除保護元件故障的保護B. 后備保護指當主保護和繼電器拒動作時用來切斷故障的保護?？煞譃檫h后備保護和近后備保護。遠后備保護：相鄰電力設備或線路的后備保護；近后備保護：本電力設備線路的另一套保護來實現(xiàn)的后備保護。C. 輔助保護是簡單保護。4、 常用繼電器介紹繼電器是一種輸入物理量達到規(guī)定值時，輸出電力被接通或分斷的自動裝置。常用接點有動合接點、動斷接點。1. 能使繼電器動合接點由斷開狀態(tài)到閉合狀態(tài)的最小電流稱為動作電流。2. 能使繼電器動合接點由閉合狀態(tài)到斷開狀態(tài)的最大電流稱為返回電流。3. 返回系數(shù)：返回電流除以動作電流。一般要求在0.850.9之間。4. 電壓繼電器包括過電壓繼電器和低電壓

31、繼電器。動作電壓為使繼電器動合接點由斷開狀態(tài)到閉合狀態(tài)的最小電壓，返回電壓為使繼電器動合接點由閉合狀態(tài)到斷開狀態(tài)的最大電壓。返回系數(shù)為返回電壓除以動作電壓。常用的電壓繼電器為低壓繼電器，是反應電壓下降到某一整定值及以下動斷接點由斷開到閉合狀態(tài)的繼電器。動作電壓為使繼電器動斷接點由斷開狀態(tài)到閉合狀態(tài)的最大電壓，返回電壓為使繼電器動斷接點由閉合狀態(tài)到斷開狀態(tài)的最小電壓。5. 中間繼電器：用于增加觸點數(shù)量和觸點容量。6. 電磁式信號繼電器：保護動作發(fā)出信號的繼電器。信號繼電器所發(fā)信號不應隨電氣量的消失而消失，要有機械或電氣的自保持。7. 感應式電流繼電器：利用電磁感應原理構(gòu)成。兼有電磁式電流繼電器、

32、時間繼電器、中間繼電器、信號繼電器的功能。結(jié)構(gòu)分兩部分：一是電磁速斷機構(gòu)。構(gòu)成電流速斷保護；二是感應機構(gòu)，構(gòu)成反時限過電流保護。5、 繼電保護用電流互感器1. 電流互感器是將電力系統(tǒng)一次大電流按一定的變比換成二次較小電流。均是單項式，一次側(cè)通入的是電流源，二次側(cè)是負載。2. 三相星形接線適用于對所有電路類型都要求動作的保護裝置。3. 兩相不完全星形接線：電流互感器裝在兩項上，其二次線圈與各自的電流繼電器線圈串聯(lián)后，連接成不完全星形。中性點非直接接地系統(tǒng)中，允許有短時的單相接地運行，在大多數(shù)情況下都裝有單相接地信號裝置，所以，在這種系統(tǒng)中廣泛采用兩相不完全星形接線方式來實現(xiàn)相間短路。4. 兩相電

33、流差接線方式是指電流互感器裝在兩相上，其差電流接入電流繼電器線圈。通常用在6kV10kV中性點不接地系統(tǒng)中用以保護較小容量的高壓電動機。5. 三角形接線方式構(gòu)成的繼電保護能反映所有短路類型。主要用于Y、d接線的變壓器差動保護裝置。流過繼電器線圈的電流為相電流的倍，并且在相位上相差30°。第二節(jié) 變壓器保護1、 電力變壓器的故障和異常運行狀態(tài)變壓器的故障分為油箱內(nèi)和油箱外故障。油箱內(nèi)故障有變壓器內(nèi)部繞組匝間或?qū)娱g絕緣損壞造成的相間短路和匝間短路，直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組的接地短路。外部短路有絕緣套管及引出線上的多相短路、單相接地短路。2、 電力變壓器保護設置要求1. 電流速斷保護：容量在10

34、000kVA以下的變壓器、過電流保護時間大于0.5s時，用戶3kV10kV配電變壓器的繼電保護，應裝設電流速斷保護。2. 瓦斯保護：油浸式變壓器容量在800kVA及以上，舍內(nèi)在400kVA以上的油浸式變壓器，應裝設瓦斯保護，用以反映變壓器油箱內(nèi)故障和油面降低。3. 縱差動保護：容量在10000kVA以上。4. 過電流保護：防止保護范圍外部的故障引起過電流并作為變壓器保護范圍內(nèi)部故障的后備保護。5. 零序保護：用以反映中心點直接接地變壓器高壓側(cè)繞組接地短路故障，以及高壓側(cè)系統(tǒng)的接地故障，作為變壓器主保護及相鄰元件接地故障的后備保護。6. 過負荷保護：用以反映400kVA及以上變壓器過負荷。3、

35、變壓器過電流保護1. 定時限過電流保護：裝設在變壓器電源側(cè)，反應變壓器保護范圍外部故障引起的變壓器過電流，并作為電流速斷保護的后備保護。動作電流按躲過變壓器最大負荷電流來整定。2. 反時限過電流保護：保護裝置的反應時間隨電流的大小而變化，電流越大動作時間越短。4、 變壓器電流速斷保護P240對于中、小容量變壓器，可以裝設單獨的電流速斷保護，作為變壓器防止相間短路故障的主保護。動作電流整定按躲過變壓器負荷側(cè)母線短路時電流流過保護側(cè)最大整定電流，一般大于變壓器額定電流35倍以躲過變壓器空載投入時勵磁涌流，只能保護變壓器一部分繞組（高壓側(cè)）的相間短路故障。5、 變壓器縱差動保護動作電流按躲過二次回路

36、斷線、變壓器空載投入時勵磁涌流、互感器二次電流不平衡，防止由此出現(xiàn)的誤動作來整定，動作時間取0s。相位補償法：電力系統(tǒng)中常用的Y、d11接線的變壓器，由于三角形側(cè)的電流比星形側(cè)的同一相電流，在相位上超前30°，電流互感器將出現(xiàn)不平衡電流，即將變壓器星形側(cè)的電流互感器二次側(cè)接成三角形，而將變壓器三角形側(cè)的電流互感器二次側(cè)接成星形，從而將電流互感器二次側(cè)的電流相位校正過來。6、 變壓器瓦斯保護瓦斯保護的主要元件為氣體繼電器，也稱瓦斯繼電器。安裝在變壓器油箱和油枕之間的鏈接管道中。輕瓦斯動作后只發(fā)延時信號。重瓦斯反應油流流速的大小而動作，而流速又很不穩(wěn)定，所以重瓦斯動作后必須有自保持回路，

37、以保持繼電器能可靠跳閘。第3節(jié) 電力線路保護1、 過電流保護電力用戶6kV10kV線路的繼電保護，一般配置電流速斷保護、過電流保護、加限時電流速斷保護。過電流速斷保護動作電流按躲過最大負荷電流整定，動作時間采用階梯原則，即位于電源的上一級保護的動作時間要比下一級保護時間長。過電流保護動作時間一般在1.0s1.2s。2、 電流速斷保護按躲過本線路末端最大短路電流整定。電流速斷保護不到的區(qū)域稱為死區(qū)，由過電流保護動作跳閘。過電流保護是電流速斷保護的后備保護。3、 限時電流速斷保護電流速斷保護具有可靠的選擇性和速動性，因此多用作設備和線路的主保護。電流速斷保護的缺點是具有末端死區(qū)，不能保護全線路。過

38、電流保護能保護全線路，但達不到速動性，這時就可加裝一套限時電流速斷保護。其動作時間一般取0.5s。4、 三段四電流保護電流速斷保護、限時電流速斷保護、定時限過電流保護都是反應電流增大而動作的保護裝置。分別對應一、二、三段。閱讀展開圖時，先交流后直流再信號，自上而下，從左到右，層次分明。5、 低電壓保護和電流方向保護對于兩側(cè)都有電源，而且能同事供電的電力線路，例如兩側(cè)都有電源的環(huán)網(wǎng)線路，通常都設置方向繼電器，用以判別電流方向，這類保護稱為方向保護。6、 高壓電動機保護1.高壓電動機多指3kV10kV供電電壓的電動機。主要故障有：電動機定子繞組的相間短路、單相接地短路、一相繞組的匝間短路。2.定子

39、繞組的相間短路時電動機最嚴重的故障。3.2000kW以下的高壓電動機，裝設電流速斷保護，保護宜采用兩相式并動作與跳閘。4.2000kW以上的大容量高壓電機，普遍采用縱差動保護。5. 零序保護：定子繞組單相接地，接地電流大于5A。若大于10A，線路跳閘；小于10A報警或跳閘。6. 過負荷保護：可動作與跳閘或作用于信號。七、3kV10kV高壓電力電容器組保護1. 常見故障類型及異常運行：電容器組與斷路器之間連線短路；單臺電容器內(nèi)部極間短路；電容器組多臺電容器故障；電容器過負荷；母線電壓升高；電容器組失壓。2. 中小容量的高壓電容器組普遍采用電流速斷或延時電流速斷作為相間短路保護。第4節(jié) 變電所危機

40、保護監(jiān)控裝置簡介（用于110kV以下設備）1、 微機保護監(jiān)控裝置特點：維護調(diào)試方便；可靠性高；動作準確率高；容易獲得各種附加功能；保護性能容易得到提高；使用靈活方便；具有遠方監(jiān)控的特性。各種附加功能：附加低周減載、自動重合閘、故障濾波、故障測距2、 微機保護裝置硬件系統(tǒng)的一般構(gòu)成從功能上劃分，分為：模擬量輸入系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；繼電功能回路或CPU主系統(tǒng)；開關量輸入、輸出回路；人機接口回路；通信回路；電源回路。1. 模擬量輸入系統(tǒng)：采集由被保護裝置的電流電壓互感器輸入模擬信號，并將此信號經(jīng)過適當預處理，然后轉(zhuǎn)換為所需的數(shù)字信號。2. CPU主系統(tǒng)：包括微處理器、只讀存儲器EPROM、隨機存儲器

41、RAM、定時器TIMER等。CPU執(zhí)行存放在EPROM中3. 開關量輸入、輸出：由并行口、光電耦合電路、有接點的中間繼電器組成。4. 模擬量輸入回路有兩種方式：一AD轉(zhuǎn)換裝置，二利用電壓頻率變換VFC原理進行AD轉(zhuǎn)換5. 模擬低通濾波器ALE；采樣保持回路SH；多路轉(zhuǎn)換開關電路MPX；模擬轉(zhuǎn)換回路AD。三、微機保護主要功能包括保護、監(jiān)控、信息。保護主要功能：三段式可經(jīng)低電壓閉鎖的定時限方向過流保護，其中第三段可整定為反時限；三段式可經(jīng)方向閉鎖的零序過流保護；三相一次重合閘，可以選擇檢同期、檢無壓、不減壓；過負荷保護；。P252第5節(jié) 電力系統(tǒng)自動裝置1.電力系統(tǒng)自動裝置可分為自動調(diào)節(jié)裝置和自動

42、操作裝置。2.自動調(diào)節(jié)裝置一般是為了保證電能質(zhì)量、消除系統(tǒng)異常運行狀態(tài)等對某些電量實施自動調(diào)節(jié)。自動操作裝置的作用對象往往是某些斷路器。自動操作目的是提高電力系統(tǒng)的供電可靠性和保證安全運行。3.備用電源自動投入裝置，是當工作電源因故障自動跳閘后，自動迅速地將備用電源投入的一種自動裝置，簡稱備自投裝置。4.按備用方式分為明備用和暗備用。明備用指正常情況下有明顯斷開的備用電源或備用設備或備用線路；暗備用指正常情況下沒有斷開的備用電源或備用設備，而是工作在分斷母線狀態(tài)，靠分斷斷路器取得相互備用。第六節(jié) 二次回路基本知識二次回路接線圖：為了便于設計、制造、安裝、調(diào)試及運行維護，通常在圖紙上使用圖形符號

43、及文字符號按一定規(guī)則連接來對二次回路進行描述。1、 二次回路圖的分類1. 按圖紙的作用，二次回路的圖紙可分為原理圖和安裝圖。原理圖是體現(xiàn)二次回路工作原理的圖紙，按表現(xiàn)形式分為歸總式原理圖及展開式原理圖。安裝圖按其作用分為屏面布置圖及安裝接線圖。2. 歸總式原理圖特點：將二次回路的工作原理以整體的形式在圖紙中表現(xiàn)出來。能夠使讀圖者對整個二次回路的構(gòu)成以及動作過程都有一個明確的整體概念。缺點：對二次回路細節(jié)表示不夠，不能表示各元件之間的相互位置。3. 展開圖特點：是以二次回路的每個獨立電源來劃分單元進行編制的。必須將同屬一個元件的電流線圈、電壓線圈以及接點分別畫在不同的回路中，在各展開圖中使用相同的文字符號表示。展開式原理圖接線清晰，易于閱讀，便于掌握整套繼電保護及二次回路的動作過程、工作原理，特別在復雜的繼電保護裝置的二次回路中。4.二次回路安裝圖5.安裝接線圖是以屏面布置圖為基礎，以原理圖為依據(jù)而繪制成的。它是表明了屏柜上各元件的代表符號、順序號，以及每個元件引出端子之間的鏈接情況，它是一種指導屏柜上配線工